DE892744C

DE892744C - Verfahren zum Betrieb einer Niederdruck-Konvertierungsanlage

Info

Publication number: DE892744C
Application number: DEB17147A
Authority: DE
Inventors: Albert Dr Heinzel; Georg Dr-Ing Kling; Helmut Dr Krome; Ferdinand Dipl-Ing Markert
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1951-10-13
Filing date: 1951-10-13
Publication date: 1953-10-08

Description

Verfahren zum Betrieb einer Niederdruck-Konvertierungsanlage Die bei der sogenannten Niederdruck-Konvertierung, d. h. bei der Umsetzung von Kohlenoxyd mit Wasserdampf zu Kohlensäure und Wasserstoff bei gewöhnlichem oder wenig erhöhtem Druck, auftretende Reaktionswärme reicht nicht aus, den für die Reaktion benötigten Wasserdampf zu erzeugen. Weiterhin wird für die Einstellung des Gleichgewichts zusätzlich Dampf benötigt, der zum Teil in den Kühlern und Verdunstern der Konvertierungsanlage wiedergewonnen wird. Infolge der Volumenvermehrung bei der Reaktion und dem Druckverlust in der Anlage ist nur ein Teil des zur Einstellung des Gleichgewichts erforderlichen Dampfes wiederzugewinnen. Für die Konvertierung wird daher laufend Frischdampf benötigt. Der Frischdampfv erbrauch der Konvertierung stellt den größten Teil der Unkosten der Konvertierung dar. Die die Konvertierungsanlage verlassenden Gase werden im allgemeinen nach vorhergehender Kompression in Drucksynthesen, wie z. B. Ammoniaksynthese, Methanolsynthese usw., weiterverarbeitet.
Bei der nachfolgenden Kompression der konvertierten Gase zwecks Verwendung bei Drucksynthesen tritt infolge. der Kompression eine Erwärmung auf, so daß es notwendig ist, das Gas zwischen den einzelnen Kompressionsstufen von z. B. i4.o auf 30° zu kühlen. Die Kühlung des Gases erfolgte bisher mit kaltem Wasser, das sich hierbei auf etwa 5ö° erwärmt. Bei dieser Temperatur ist aber eine wirtschaftliche Ausnutzung der Kompressionswärme nicht möglich.
In dem sogenannten Rieselsättiger der Konvertierungsanlage erfolgt die Erzeugung eines Teils des für die Konvertierung benötigten Wasserdampfes bei etwa 75'G mit dem im Rieselkühler auf diese Temperatur erwärmten Wasser durch Verdunstung. Infolge Lies steilen Verlaufes der Dampfdruckkurve in diesem Temperaturgebiet ergibt eine Erhöhung der Ausgangstemperatur des dem Sättigen zufließenden Wassers um wenige Grade eine ausreichende Aufsättigung der Gase für die Konvertierung. Diese höhere Ausgangstemperatur ist durch eine Erwärmung des Kreislaufwassers vor dem Einlaufen in den Sättigen erreichbar.
Erfindungsgemäß wird nun diese Steigerung der Wassertemperatur dadurch erzielt, daß die beim Betrieb der Kompressoren für die Drucksynthese auftretende Kompressionswärme hierzu herangezogen wird. Praktisch arbeitet man in der Weise, daß man die Kühlung der Kompressoren unterteilt, indem man mit dem etwa 75'a warmen Wasser des obenerwähnten Rieselkühlers die komprimierten Gase von 140 auf etwa 8o' kühlt und das hierdurch erwärmte Wasser dem Sättigen der Konvertierungsanlage zuleitet. Die weitere Kühlung der Gase kann wie bisher erfolgen. Nach dieser Arbeitsweise werden bis etwa 5o% der Kompressionswärme im Sättigen der Konvertierungsanlage zur Erzeugung von Wasserdampf ausnutzbar.
Für die Konvertierung kohlenoxydreicher Gase reicht die in dieser Weise erhaltene Wasserdampfmenge oft nicht ganz aus. Es hat sich nun gezeigt, daß man außerdem auch die Abwärme der Drucksynthese selbst zur Dampferzeugung für die Konv ertierung heranziehen kann, wie sich aus folgendem ergibt: Bei den Drucksynthesen, z. B. der Ammoniaksynthese, haben die die Wärmetauscher verlassenden Gase und Dämpfe eine Temperatur von z. B. r4o bis r8do,. Die Abkühlung dieser Gase erfolgt im allgemeinen mit kaltem Wasser, das sich hierbei auf etwa 6o' erwärmt. Eine wirtschaftliche Ausnutzung der Wärme ist bei dieser Temperatur, wie schon erwähnt, nicht möglich. Man kann aber, wie sich gezeigt hat, die Abkühlung dieser Gase in der Weise vornehmen, daß hierdurch das in den Sättiger der Konvertierung eintretende Wasser etwas weiter erwärmt wird, so daß eine ausreichende Sättigung der Gase für die Konvertierung erreicht werden kann. In einem mit 75' warmem Wasser betriebenen Kühler lassen sich die Gase auf etwa 8o' abkühlen, wobei sich das Wasser entsprechend erwärmt. Bei dieser Arbeitsweise sind bis zu etwa 5o% der Wärme der die Drucksynthese verlassenden Gase im Sättigen der Konvertierung nutzbar zu machen.
Die Ausnutzung dieser Wärmequellen für die Erwärmung des Kreislaufwassers der Konvertierung vor dem Eintritt in den Sättigen ermöglicht es, eine für die Konvertierung der Gase ausreichende Dampfmenge zu erzeugen, so daß es nicht mehr notwendig ist, wertvollen Dampf aus fremden Quellen zu beziehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zum Betrieb einer Niederdruck-Konvertierungsanlage unter Verwendung der erzeugten Gase, insbesondere des Wasserstoffs, bei Drucksynthesen, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Betrieb der Kompressoren für die Drucksynthesen auftretende Kompressionswärme zur Erzeugung des für die Konvertierung benötigten Wasserdampfes mitbenutzt wird. a. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Abwärme der Drucksynthese selbst zur Dampferzeugung für die Konvertierung benutzt wird.